Pavimento superpave

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
Pavimentos y terracerías
ORGANISMO SHRP

En 1987 el Strategic Highway Research Program, SHRP (Programa Estratégico de lnvestigaciones en Caminos) fue establecido por el Congreso de los Estados Unidos, con el fin de mejorar el desempeño y duración de las carreteras volviéndolas más seguras tanto para automovilistas como para los trabajadores de las mismas.Iniciando el desarrollo de un nuevo sistema para especificar materiales asfálticos, el producto final del programa es un nuevo sistema llamado Superpave (Superior Performing Asphalt Pavement).

Representa una tecnología provista de tal manera que pueda especificar cemento asfáltico y agregado mineral, desarrollar diseños de mezclas asfálticas; analizar y establecer predicciones del desempeño delpavimento. Este método evalúa los componentes de la mezcla asfáltica en forma individual (agregado mineral y asfaltos) y su interacción cuando están mezclados. Esto debido a que el desempeño de la mezcla es afectado tanto por las propiedades individuales de los componentes, como su reacción combinada en el sistema.

MEZCLAS SUPERPAVE

Las especificaciones tradicionales basadas en ensayos de baseempírica (penetración, ductilidad, punto de ablandamiento, viscosidad capilar, etc.) se basan en ensayos realizados a una sola y determinada temperatura cuyo resultado es comparado con un rango determinado por una especificación.  Los resultados de los ensayos se comparan con criterios especificados, lo cual tiene como principal desventaja la necesidad de requerir experiencia previa de camino parapoder relacionar el ensayo con el comportamiento en servicio.  Ello no solo no es posible en muchos casos sino que además puede conducir a serios errores cuando se extrapolan resultados de una región a otra.

En las especificaciones SHRP para ligantes el valor del parámetro es siempre constante pero medido a distintas temperaturas.  Con ello se logra que se establezca un valor crítico constantede la propiedad a analizar variando la temperatura del ensayo para la cual el valor es alcanzado.  Se especifican así diferentes ligantes para diferentes climas a fin de alcanzar un comportamiento adecuado en todos los climas.

Los ensayos que se realizan en cumplimiento con las nuevas especificaciones SHRP contenidas en el Superpave se basan en medir propiedades fundamentales de los asfaltos,esto es aquellas que pueden relacionar tensiones deformaciones en el material. Los módulos complejo y Stiffness del asfalto son medidos (no estimados) a las temperaturas de ensayo. Asimismo la deformación a baja temperatura y la viscosidad rotacional a alta temperatura son parte del conjunto de ensayos utilizados.

Con la información de viscosidad rotacional, módulo complejo, módulo stiffness ydeformación a la rotura medidas a temperaturas criticas de servicio se tiene un espectro de características del ligante que permiten confiar en ensayos realizados bajo condiciones que simulan tres etapas criticas por las que pasa el asfalto en servicio, deformaciones permanentes, fatiga y fisuración térmica.

Las temperaturas de diseño del sistema de clasificación de asfaltos Superpave han sidoelegidas en función de los tres mecanismos de falla más importantes ya mencionados.  Así se comprobó que las temperaturas más críticas en el rango de altas temperaturas son aquellas máximas temperaturas que se producen en el año durante 7 días corridos.  En el caso de las bajas temperaturas se considera como critica la menor temperatura alcanzada durante el año.  En relación con los fenómenos defatiga se calculan los parámetros a temperaturas intermedias.
Las temperaturas mencionadas son las del aire y se computan para un promedio no menor de 20 años de datos acumulados en las estaciones meteorológicas.  Mediante un algoritmo se traducen en temperaturas del pavimento a 20 mm de la superficie, con lo cual se está en condiciones de determinar las propiedades de los asfaltos a dichas...
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